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그림과 같이 길이가 2L인 양단고정보의 중앙에 집중하중이 아래로 가해지… | [건설기계설비기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 21년 2회차
그림과 같이 길이가 2L인 양단고정보의 중앙에 집중하중이 아래로 가해지고 잇다. 이때 중앙에서 모멘트 M이 발생하였다면 이 집중하중(P)의 크기는 어떻게 표현되는가?
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해설

중앙에 걸린 집중하중의 크기는 P = 4M/L 이다.

그림은 좌우 양쪽 끝이 벽에 완전히 고정된 스팬 2L의 보이고, 스팬 한가운데에 아래 방향으로 집중하중 P가 작용한다.

양단고정보에 중앙 집중하중이 걸리면 스팬 길이를 ℓ\ell 이라 할 때 중앙과 양 고정단의 굽힘 모멘트 크기가 모두 Pℓ8\dfrac{P\ell}{8} 이다. 여기서는 ℓ=2L\ell=2L 이므로 M=P(2L)8=PL4M=\dfrac{P(2L)}{8}=\dfrac{PL}{4} 가 된다.

이를 P에 대해 풀면 P=4MLP=\dfrac{4M}{L} 이다. 스팬을 2L이 아닌 L로 잘못 넣으면 8M/L이 나오므로, 그림의 전체 길이가 2L이라는 점을 반드시 반영해야 한다.

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